認(rèn)知人工智能（Cognitive 人工智能）是一種模擬人類認(rèn)知、理解與決策過程的人工智能技術(shù)，作為人工智能領(lǐng)域的高階范式與核心發(fā)展方向，能夠?qū)θ祟愓J(rèn)知、理解及決策等思維過程精準(zhǔn)模擬與工程化實(shí)現(xiàn)，可以理解、學(xué)習(xí)、推理和解決問題，具有更強(qiáng)的智能性和適應(yīng)性，能夠大規(guī)模學(xué)習(xí)、有目的性推理并以自然方式與人類交互。與傳統(tǒng)的人工智能技術(shù)相比，認(rèn)知智能融合知識(shí)表示、推理、學(xué)習(xí)和自然語(yǔ)言交互，更重視顯式知識(shí)、上下文語(yǔ)義與可解釋推理鏈，更加注重對(duì)人類思維和認(rèn)知過程的模擬，可更好地處理復(fù)雜的、非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，提供更加智能化的服務(wù)和解決方案。

文章來(lái)源：《智能礦山》2026年第2期“人工智能”欄目

團(tuán)隊(duì)簡(jiǎn)介:

“礦山認(rèn)知化創(chuàng)新與應(yīng)用”學(xué)科交叉研究團(tuán)隊(duì)成員主要由來(lái)自中國(guó)礦業(yè)大學(xué)、多特蒙德工業(yè)大學(xué)、遼寧科技大學(xué)、常州工學(xué)院與德國(guó)cogniBIT GmbH等高?；驒C(jī)構(gòu)的青年骨干構(gòu)成，成員專業(yè)方向包括地質(zhì)資源與地質(zhì)工程、地質(zhì)勘察、智能科學(xué)與技術(shù)、測(cè)繪工程、管理工程等學(xué)科，以開放學(xué)科交叉、面向未來(lái)需求為特色，依托于江蘇省能源研究會(huì)平臺(tái)，聘請(qǐng)多位來(lái)自行業(yè)一線的技術(shù)專家擔(dān)任團(tuán)隊(duì)顧問，致力于通過融合前沿理論與礦山未來(lái)需求，開展圍繞智能礦山認(rèn)知化轉(zhuǎn)型的前瞻性研究。

團(tuán)隊(duì)骨干成員曾入選中華環(huán)?；饡?huì)、中國(guó)能源學(xué)會(huì)、北京能源與環(huán)境學(xué)會(huì)“能源與環(huán)境青年人才培養(yǎng)計(jì)劃”等項(xiàng)目，相關(guān)進(jìn)展獲得全國(guó)顛覆性創(chuàng)新技術(shù)大賽決賽優(yōu)勝獎(jiǎng)、團(tuán)中央青發(fā)部科技創(chuàng)新“攀登計(jì)劃”、未來(lái)能源科創(chuàng)大賽銀獎(jiǎng)、Wiley中國(guó)高貢獻(xiàn)作者獎(jiǎng)、江蘇省企業(yè)發(fā)展工程協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)等榮譽(yù)。團(tuán)隊(duì)將緊盯智能礦山未來(lái)演進(jìn)方向，持續(xù)圍繞礦山認(rèn)知化主題開展前瞻性研究，為我國(guó)智能礦山的進(jìn)一步認(rèn)知化升級(jí)提供參考。

引用格式：趙迪斐，肖晗，姜可，等. 認(rèn)知人工智能驅(qū)動(dòng)的未來(lái)礦山 (一)——智能礦山大腦的認(rèn)知化探索 [J]. 智能礦山，2026，7（2）：22-27.

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認(rèn)知智能常見技術(shù)包括知識(shí)圖譜、知識(shí)增強(qiáng)的機(jī)器學(xué)習(xí)、認(rèn)知搜索、可解釋強(qiáng)化學(xué)習(xí)、決策引擎等，目前，已經(jīng)在語(yǔ)音識(shí)別、情感分析、人臉檢測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及欺詐檢測(cè)等領(lǐng)域應(yīng)用，核心應(yīng)用目標(biāo)主要是輔助提升工作決策質(zhì)量。

認(rèn)知智能系統(tǒng)從與人類、場(chǎng)景的互動(dòng)及環(huán)境經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí)并進(jìn)行推理，作為“會(huì)判斷的人工智能”，更加適應(yīng)礦業(yè)開采的工程屬性、安全要求和系統(tǒng)復(fù)雜性。筆者對(duì)認(rèn)知人工智能、認(rèn)知計(jì)算系統(tǒng)的基本概念、特征、應(yīng)用等進(jìn)行科普總結(jié)，并探討認(rèn)知智能在智能礦山領(lǐng)域的應(yīng)用潛力與方向，為行業(yè)從業(yè)人員提供參考。

從傳統(tǒng)人工智能到認(rèn)知人工智能

傳統(tǒng)人工智能聚焦特定任務(wù)的落地實(shí)現(xiàn)，突出人工智能的技術(shù)應(yīng)用與功能實(shí)現(xiàn)維度，側(cè)重挖掘數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)規(guī)律而非探究因果邏輯。相比之下，認(rèn)知人工智能是人工智能的一種類型或能力取向，強(qiáng)調(diào)人工智能具備類似人類的認(rèn)知能力，概念層級(jí)處于算法/模型層面，更強(qiáng)調(diào)自主理解與推理，而不僅是模式識(shí)別或統(tǒng)計(jì)擬合，超越“弱感知型人工智能”（如僅做分類、預(yù)測(cè)）。認(rèn)知人工智能主要關(guān)注語(yǔ)義理解、知識(shí)表示、因果推理、情境感知和解釋性等，具備類人認(rèn)知能力（理解、記憶、推理、學(xué)習(xí)、決策），代表性技術(shù)包括知識(shí)圖譜+推理引擎、神經(jīng)符號(hào)人工智能、因果推理模型以及大模型中的“認(rèn)知能力增強(qiáng)模塊”等，若遴選認(rèn)知人工智能的核心關(guān)鍵詞，包括認(rèn)知能力、推理、理解、因果、可解釋等。認(rèn)知人工智能的核心能力與人類能力相對(duì)照見表1，可以更好地理解認(rèn)知人工智能的能力范圍。

表1 認(rèn)知人工智能核心能力與人類能力對(duì)比

在人工智能的發(fā)展過程中，傳統(tǒng)人工智能與認(rèn)知人工智能代表了2種不同層級(jí)的智能形態(tài)（表2），傳統(tǒng)人工智能≈看見→算結(jié)果，認(rèn)知型人工智能≈ 看見→理解→推理→決策→反思優(yōu)化，傳統(tǒng)人工智能與認(rèn)知型人工智能的差異非常鮮明，傳統(tǒng)人工智能與認(rèn)知人工智能主要區(qū)別包括以下6個(gè)方面。

表2 傳統(tǒng)人工智能與認(rèn)知人工智能的差異對(duì)比

（1）傳統(tǒng)人工智能與認(rèn)知人工智能最本質(zhì)的區(qū)別，不在于算力的強(qiáng)弱或模型的大小，而在于是否具備“類人認(rèn)知能力”。傳統(tǒng)人工智能與認(rèn)知人工智能對(duì)比如圖1所示，依賴人工設(shè)定規(guī)則或固定模式，按既定流程處理輸入，核心能力是“照規(guī)則干活”，更像“條件反射式系統(tǒng)”。例如，設(shè)定如果溫度> 80 ℃就自動(dòng)報(bào)警，或者圖像視頻中出現(xiàn)某些場(chǎng)景，就判斷為“存在風(fēng)險(xiǎn)”，但人工智能系統(tǒng)本身并不理解“為什么要報(bào)警”，也不理解“存在風(fēng)險(xiǎn)”意味著什么，只是機(jī)械地匹配規(guī)則。

圖1 傳統(tǒng)人工智能與認(rèn)知人工智能的對(duì)比

（2）傳統(tǒng)人工智能嚴(yán)重依賴訓(xùn)練數(shù)據(jù)分布，對(duì)“沒見過的情況”適應(yīng)能力相對(duì)較差，遇到新場(chǎng)景時(shí)容易失效，在模型訓(xùn)練時(shí)，如果人工智能模型只遇到過A、B、C的3類故障，如果在部分場(chǎng)景中出現(xiàn)了新的D類故障，就可能完全識(shí)別不了。此外，傳統(tǒng)人工智能“靜態(tài)模型”需要基于單次訓(xùn)練應(yīng)用，環(huán)境變化后性能會(huì)快速下降，需要頻繁人工重新訓(xùn)練。負(fù)責(zé)某個(gè)功能點(diǎn)或單一任務(wù)，難以統(tǒng)籌多個(gè)任務(wù)目標(biāo)。

（3）傳統(tǒng)人工智能圍繞單一功能點(diǎn)或?qū)ｍ?xiàng)任務(wù)展開，1臺(tái)設(shè)備、1個(gè)系統(tǒng)通常僅負(fù)責(zé)溫度監(jiān)測(cè)、人員識(shí)別、故障檢測(cè)等其中1項(xiàng)工作，難以打破任務(wù)壁壘，統(tǒng)籌智能礦山井下環(huán)境監(jiān)測(cè)、設(shè)備運(yùn)維、人員調(diào)度等多個(gè)關(guān)聯(lián)任務(wù)目標(biāo)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)多維度、一體化的智能管控。認(rèn)知人工智能則更像“會(huì)思考的助手”，目標(biāo)不僅是計(jì)算更快，還要基于理解數(shù)據(jù)所表達(dá)的“含義”，把感知結(jié)果放進(jìn)“情境”中判斷，不只看數(shù)值，還能搞清楚“發(fā)生了什么事”以及“為什么”，最終實(shí)現(xiàn)“像人一樣理解復(fù)雜情境并做出合理決策”。例如，在工況診斷中，認(rèn)知人工智能不僅檢測(cè)到溫度升高，還會(huì)結(jié)合設(shè)備狀態(tài)、負(fù)載變化、歷史工況等給出對(duì)“此次升溫是正常波動(dòng)，還是異常故障前兆”的判斷；在運(yùn)維預(yù)測(cè)中，傳統(tǒng)人工智能只能給出設(shè)備故障的可能性預(yù)測(cè)結(jié)果，認(rèn)知人工智能則引入了推理機(jī)制與知識(shí)結(jié)構(gòu)，以更接近人類的思考方式輸出“結(jié)論+理由+證據(jù)鏈”。例如，由于振動(dòng)頻率異常+軸承溫度持續(xù)升高+歷史同類工況中72%的情形出現(xiàn)了失效，推斷該設(shè)備 24 h內(nèi)發(fā)生故障的概率為83%，將數(shù)值判斷升級(jí)為對(duì)“情境+機(jī)制”的理解。

（4）傳統(tǒng)人工智能只能用已有數(shù)據(jù)“照規(guī)則干活”的限制，認(rèn)知人工智能則通過引入知識(shí)圖譜、因果關(guān)系與抽象概念等，可以基于已有知識(shí)進(jìn)行類比與遷移，對(duì)“未知情況”具備初步判斷能力。例如在工況診斷中，面對(duì)沒有見過的新故障類型，認(rèn)知人工智能可以基于癥狀模式等與既有故障類型的相似性，推斷出其可能屬于同一機(jī)理類別，進(jìn)而推導(dǎo)出可以采取的相近的維護(hù)策略，擁有了一定的“舉一反三”的能力。

（5）認(rèn)知人工智能的學(xué)習(xí)過程區(qū)別于傳統(tǒng)人工智能的“靜態(tài)模型”，可以在運(yùn)行過程中持續(xù)學(xué)習(xí)，根據(jù)反饋修正認(rèn)知模型，使模型隨時(shí)間“越用越聰明”。例如，認(rèn)知人工智能系統(tǒng)在多次誤判后發(fā)現(xiàn)某類震動(dòng)在冬季是正?，F(xiàn)象，在夏季才屬于異常，由此實(shí)現(xiàn)了判斷閾值與推理規(guī)則的自動(dòng)調(diào)整。

（6）傳統(tǒng)人工智能在屬性上更偏向“工具型 人工智能”，而認(rèn)知人工智能更能勝任“決策型人工智能”，可以綜合多源信息進(jìn)行多目標(biāo)權(quán)衡，輸出“可執(zhí)行決策建議”，從“給信息”升級(jí)為“給決策”。與傳統(tǒng)人工智能主要依賴統(tǒng)計(jì)擬合和規(guī)則匹配不同，認(rèn)知人工智能通過引入知識(shí)建模、推理機(jī)制、因果理解與持續(xù)學(xué)習(xí)能力，使人工智能從模式識(shí)別工具進(jìn)化為“具備類人認(rèn)知特征的智能系統(tǒng)”，在復(fù)雜場(chǎng)景理解、解釋性、泛化能力與自主決策水平上實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的躍遷。

從認(rèn)知人工智能到認(rèn)知計(jì)算系統(tǒng)

在了解認(rèn)知人工智能概念以及核心能力的基礎(chǔ)上，要形成可以工程化落地的認(rèn)知智能系統(tǒng)，還需要認(rèn)知計(jì)算系統(tǒng)的支撐。認(rèn)知人工智能與認(rèn)知計(jì)算系統(tǒng)的區(qū)別與關(guān)系為認(rèn)知人工智能=真正具備認(rèn)知能力的人工智能本體，認(rèn)知計(jì)算系統(tǒng)= 仿人類思考方式的智能系統(tǒng)框架。

認(rèn)知計(jì)算系統(tǒng)是一套“讓機(jī)器像人一樣思考”的系統(tǒng)理念+架構(gòu)+技術(shù)集合，強(qiáng)調(diào)在系統(tǒng)層面上對(duì)感知、推理、學(xué)習(xí)與決策支持等功能的集成，通常引入人機(jī)協(xié)同機(jī)制，應(yīng)對(duì)復(fù)雜、不確定和非結(jié)構(gòu)化問題。認(rèn)知人工智能是在體系中具備“理解+推理+學(xué)習(xí)+決策”能力的智能體本身，更側(cè)重于在算法與模型層面賦予人工智能以類人認(rèn)知能力，如語(yǔ)義理解、知識(shí)表示、推理與因果分析等。認(rèn)知人工智能作為認(rèn)知計(jì)算系統(tǒng)的核心智能引擎，為系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)認(rèn)知功能提供基礎(chǔ)支撐，其工程化集成構(gòu)成認(rèn)知計(jì)算系統(tǒng)的重要組成部分。

認(rèn)知人工智能與認(rèn)知計(jì)算系統(tǒng)的區(qū)別見表3，概括了認(rèn)知人工智能與認(rèn)知計(jì)算系統(tǒng)在關(guān)注重點(diǎn)、技術(shù)范圍等方面的差異。認(rèn)知人工智能通常運(yùn)行在認(rèn)知計(jì)算系統(tǒng)之上，前者扮演“智能大腦”，是核心智能引擎，提供“像人一樣思考”的能力，后者則是“承載大腦的身體與環(huán)境”，是認(rèn)知人工智能的工程化與系統(tǒng)化載體，把這些能力集成可運(yùn)行、可決策、可協(xié)同的系統(tǒng)。因此，認(rèn)知人工智能≈大腦認(rèn)知能力，認(rèn)知計(jì)算系統(tǒng)≈完整的人（大腦 + 感官 + 行為 + 工具）。

表3 認(rèn)知人工智能與認(rèn)知計(jì)算系統(tǒng)的區(qū)別

認(rèn)知計(jì)算系統(tǒng)是一種系統(tǒng)層面的范式/計(jì)算體系架構(gòu)，目標(biāo)是模擬人類認(rèn)知過程，強(qiáng)調(diào)人機(jī)協(xié)同，支持復(fù)雜問題的理解、推理與決策，能處理非結(jié)構(gòu)化、不確定、模糊信息，其典型能力包括感知、理解、推理、學(xué)習(xí)、決策支持。更偏“系統(tǒng)工程”和“理念”，核心目標(biāo)是讓計(jì)算機(jī)像人類一樣進(jìn)行理解、推理、學(xué)習(xí)和輔助決策，通俗來(lái)說(shuō)，聚焦解決以下4個(gè)方面的問題。

（1）看懂復(fù)雜信息：看懂文字、語(yǔ)音、圖像、表格，而不是只處理結(jié)構(gòu)化數(shù)字。

（2）結(jié)合上下文理解問題：不只是關(guān)鍵詞匹配，而是“知道你在問什么”。

（3）基于知識(shí)和邏輯做判斷：不是純統(tǒng)計(jì)相關(guān)性，而是做可解釋推理。

（4）隨著使用不斷變聰明：可以從反饋和新數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)，不斷修正自己的結(jié)論。

認(rèn)知計(jì)算系統(tǒng)通過整合來(lái)自各種信息源的數(shù)據(jù)，并權(quán)衡上下文和相互沖突的證據(jù)來(lái)提供合適答案。認(rèn)知系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)挖掘、模式識(shí)別和自然語(yǔ)言處理等自學(xué)習(xí)技術(shù)，以理解人類大腦的工作方式。利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)解決由人類完成的問題需要大量的結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。隨著時(shí)間推移，認(rèn)知計(jì)算系統(tǒng)不斷優(yōu)化其識(shí)別模式和處理數(shù)據(jù)的方式，能夠預(yù)測(cè)新問題并構(gòu)建可能的解決方案模型，其核心優(yōu)勢(shì)在于可以利用工程規(guī)范、專家經(jīng)驗(yàn)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，輸出透明、可追溯的結(jié)論。

為了實(shí)現(xiàn)以上能力，認(rèn)知計(jì)算系統(tǒng)必須具有一些關(guān)鍵屬性，首先，認(rèn)知系統(tǒng)必須足夠靈活，以理解信息的變化（適應(yīng)性），系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)分析動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，并隨著數(shù)據(jù)和環(huán)境的變化進(jìn)行調(diào)整；人機(jī)交互也是認(rèn)知系統(tǒng)中的關(guān)鍵組成部分（交互性）；如果問題不完整，系統(tǒng)必須能夠通過提問或提取額外數(shù)據(jù)來(lái)識(shí)別問題（迭代性）；認(rèn)知系統(tǒng)必須理解、識(shí)別和挖掘上下文數(shù)據(jù)（上下文），利用多種信息來(lái)源，包括結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)以及視覺、聽覺或傳感器數(shù)據(jù)等。

智能礦山的未來(lái)大腦

認(rèn)知人工智能是一種多層次認(rèn)知能力的綜合實(shí)現(xiàn)體系，通常采用“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng) + 知識(shí)驅(qū)動(dòng) + 推理驅(qū)動(dòng)”的混合認(rèn)知架構(gòu)，使人工智能具備類似人類的感知、理解、推理、學(xué)習(xí)與決策能力，并能夠在復(fù)雜、不確定環(huán)境中持續(xù)進(jìn)化。其底層依賴數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)（感知與模式發(fā)現(xiàn)），中層引入顯式知識(shí)建模（理解與約束），高層則實(shí)現(xiàn)邏輯推理與決策（認(rèn)知與判斷）。認(rèn)知人工智能的分層認(rèn)知機(jī)制如圖2所示。

圖2 認(rèn)知人工智能的分層認(rèn)知機(jī)制

通過深度學(xué)習(xí)模型將原始數(shù)據(jù)（圖像、文本、語(yǔ)音、傳感器數(shù)據(jù)）轉(zhuǎn)化為高層語(yǔ)義表征，在感知結(jié)果之上引入語(yǔ)義結(jié)構(gòu)和背景知識(shí)，使模型理解場(chǎng)景，基于已有知識(shí)與當(dāng)前情境，對(duì)未顯示給出的結(jié)論進(jìn)行推斷，在運(yùn)行過程中不斷更新認(rèn)知模型、實(shí)現(xiàn)經(jīng)驗(yàn)積累與能力演化，最終在感知、理解與推理基礎(chǔ)上，綜合目標(biāo)、約束與風(fēng)險(xiǎn)，生成可解釋、可調(diào)整的決策結(jié)果。認(rèn)知人工智能符合智能礦山的未來(lái)建設(shè)需求，因?yàn)榈V業(yè)開采的工程屬性、安全要求、系統(tǒng)復(fù)雜性，都決定了智能礦山更加需要“會(huì)判斷的AI”，而不是只會(huì)識(shí)別的AI。從認(rèn)知人工智能到智能礦山認(rèn)知化的層級(jí)關(guān)系與定位見表4，推動(dòng)認(rèn)知人工智能實(shí)現(xiàn)從能力層到最終應(yīng)用層的適應(yīng)發(fā)展。

表4 認(rèn)知人工智能到智能礦山認(rèn)知化的層級(jí)關(guān)系與定位

據(jù)此可以推斷，認(rèn)知人工智能將在未來(lái)智能礦山建設(shè)中具備顛覆性應(yīng)用潛力，并將在以下6類應(yīng)用場(chǎng)景中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

（1）推動(dòng)智能礦山升級(jí)到“認(rèn)知型礦山”

礦山地質(zhì)環(huán)境、開采場(chǎng)景具有“非結(jié)構(gòu)化、動(dòng)態(tài)變化、多干擾”的特征。傳統(tǒng)智能礦山主要聚焦在設(shè)備自動(dòng)化、數(shù)據(jù)可視化，以數(shù)據(jù)采集和自動(dòng)控制為核心，主要解決“看得見、控得住”的問題。認(rèn)知型人工智能在此基礎(chǔ)上，引入對(duì)礦山運(yùn)行狀態(tài)和復(fù)雜關(guān)系的理解與推理能力，驅(qū)動(dòng)智能礦山由感知型向認(rèn)知型演進(jìn)，推動(dòng)礦山邁向自主感知+主動(dòng)決策+風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判的綜合智能化。認(rèn)知型人工智能的實(shí)現(xiàn)依賴于多層次認(rèn)知機(jī)制的協(xié)同作用，其技術(shù)原理體現(xiàn)為數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)感知、知識(shí)驅(qū)動(dòng)理解與推理驅(qū)動(dòng)決策的有機(jī)融合，通過引入知識(shí)表示、邏輯與因果推理、持續(xù)學(xué)習(xí)以及人機(jī)協(xié)同機(jī)制，突破傳統(tǒng)人工智能在可解釋性、泛化能力與復(fù)雜決策支持方面的局限，為構(gòu)建高可信度的認(rèn)知計(jì)算系統(tǒng)提供核心智能支撐。

（2）提升礦山安全風(fēng)險(xiǎn)綜合認(rèn)知與預(yù)警能力

相比于傳統(tǒng)方式中，基于監(jiān)測(cè)值超閾值事后或臨界預(yù)警的安全風(fēng)險(xiǎn)判斷方式，認(rèn)知型人工智能可以理解多指標(biāo)耦合關(guān)系、判斷事故演化趨勢(shì)，基于多源信息判斷安全風(fēng)險(xiǎn)與生產(chǎn)場(chǎng)景經(jīng)驗(yàn)、礦山專業(yè)知識(shí)，識(shí)別災(zāi)害孕育過程中的隱性風(fēng)險(xiǎn)及其演化趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)由單指標(biāo)報(bào)警向多因素耦合分析和趨勢(shì)預(yù)判轉(zhuǎn)變，從“被動(dòng)報(bào)警”轉(zhuǎn)為“主動(dòng)預(yù)判”，為礦山安全管理提供更具前瞻性的技術(shù)手段。

（3）優(yōu)化復(fù)雜地質(zhì)條件的智能決策與生產(chǎn)

在地質(zhì)條件復(fù)雜、風(fēng)險(xiǎn)類型多樣的礦區(qū)，認(rèn)知型人工智能可綜合地質(zhì)信息、工程經(jīng)驗(yàn)和歷史案例，對(duì)采區(qū)布置、開采順序和防災(zāi)措施進(jìn)行推理分析；也可以輔助制定更安全、合理的生產(chǎn)決策方案，如在斷層密集區(qū)，結(jié)合地質(zhì)模型、歷史事故與應(yīng)力演化，推理最優(yōu)采掘路徑，優(yōu)化在復(fù)雜地質(zhì)條件下的智能決策支持。

（4）促進(jìn)礦山生產(chǎn)系統(tǒng)的智能協(xié)同與動(dòng)態(tài)調(diào)度

認(rèn)知型人工智能不僅能看“效率”，還能綜合“安全+能耗+設(shè)備狀態(tài)”，在整體理解礦山“人、機(jī)、環(huán)”境耦合關(guān)系的基礎(chǔ)上，根據(jù)礦山地質(zhì)條件、開采進(jìn)度、環(huán)境變化的認(rèn)知分析，實(shí)現(xiàn)開采方案的動(dòng)態(tài)推理和自主優(yōu)化，以及設(shè)備、人員與生產(chǎn)節(jié)奏的協(xié)同優(yōu)化，在非常態(tài)工況或突發(fā)事件下，為調(diào)度決策提供智能化支持。例如，在礦山產(chǎn)能規(guī)劃中，從給出“產(chǎn)量最大化”的方案，過渡為給出“在當(dāng)前風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)下的最優(yōu)產(chǎn)量方案”，實(shí)現(xiàn)智能協(xié)同與動(dòng)態(tài)調(diào)度。

（5）提升礦山應(yīng)急響應(yīng)與事故處置的智能化

事故發(fā)生時(shí)認(rèn)知型人工智能可以快速判斷事故類型與發(fā)展階段，推理最優(yōu)處置路徑，提升礦山應(yīng)急響應(yīng)的智能化水平。在事故發(fā)生后，認(rèn)知型人工智能可快速綜合多源信息，對(duì)事故類型和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行判斷，并提供分階段處置建議，提高應(yīng)急決策的科學(xué)性與時(shí)效性。

（6）實(shí)現(xiàn)礦山專家與生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的數(shù)字化表達(dá)

通過知識(shí)建模與認(rèn)知推理，認(rèn)知型人工智能可將礦山從業(yè)人員、專家的隱性經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為可計(jì)算、可復(fù)用的知識(shí)體系，形成“規(guī)則+案例+推理邏輯”的智能化方案體系，緩解經(jīng)驗(yàn)依賴問題，為智能礦山系統(tǒng)的持續(xù)優(yōu)化與演化提供支撐，通過自身的不斷學(xué)習(xí)與迭代，進(jìn)化為“永不退休的數(shù)字礦山專家”，也是認(rèn)知型人工智能具有礦業(yè)特色優(yōu)勢(shì)的價(jià)值點(diǎn)。

認(rèn)知人工智能未來(lái)展望

認(rèn)知型人工智能通過引入理解、推理和決策能力，將使智能礦山由“能感知、會(huì)執(zhí)行”向“會(huì)思考、能判斷”轉(zhuǎn)變，是實(shí)現(xiàn)礦山本質(zhì)安全與智慧治理的重要技術(shù)支撐。在人工智能領(lǐng)域高速發(fā)展、技術(shù)不斷突破的背景下，智能礦山的系統(tǒng)迭代也必將成為未來(lái)的發(fā)展主題。認(rèn)知人工智能的技術(shù)路徑，將在目前階段智能礦山的能力基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)5個(gè)方面的核心能力系統(tǒng)性躍升與協(xié)同賦能。

（1）賦能礦山安全風(fēng)險(xiǎn)的多維度綜合認(rèn)知與前瞻性預(yù)警，推動(dòng)安全管理從被動(dòng)響應(yīng)式防控向主動(dòng)預(yù)判式防控轉(zhuǎn)型。

（2）為復(fù)雜地質(zhì)條件下的開采決策優(yōu)化與生產(chǎn)工藝迭代提供智能支撐，破解地質(zhì)不確定性對(duì)高效開采的制約瓶頸。

（3）驅(qū)動(dòng)礦山生產(chǎn)全流程的智能協(xié)同與動(dòng)態(tài)調(diào)度優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)人、機(jī)、料、法、環(huán)等資源要素的全域最優(yōu)配置。

（4）提升礦山應(yīng)急響應(yīng)與事故處置的智能化、精準(zhǔn)化水平，最大限度降低災(zāi)害損失，夯實(shí)安全生產(chǎn)底線。

（5）實(shí)現(xiàn)礦山專家知識(shí)與實(shí)操經(jīng)驗(yàn)的數(shù)字化建模、結(jié)構(gòu)化沉淀及精準(zhǔn)化傳承，打破傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)依賴的行業(yè)痛點(diǎn)。

依托核心能力的深度融合，推動(dòng)智能礦山從“自動(dòng)化礦山”升級(jí)到具備類人認(rèn)知、自主決策、全域協(xié)同、持續(xù)進(jìn)化的“認(rèn)知型礦山”，為礦業(yè)高質(zhì)量發(fā)展注入兼具穿透力與續(xù)航力的智能內(nèi)核。

結(jié) 語(yǔ)

梳理了從認(rèn)知人工智能與認(rèn)知計(jì)算系統(tǒng)的基本概念、核心特征及二者關(guān)系出發(fā)，闡明認(rèn)知型人工智能通過融合數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、知識(shí)建模與推理決策，實(shí)現(xiàn)類人理解、判斷與持續(xù)學(xué)習(xí)能力。在智能礦山場(chǎng)景中，認(rèn)知型人工智能在安全預(yù)警、復(fù)雜決策、生產(chǎn)協(xié)同、應(yīng)急處置與經(jīng)驗(yàn)傳承等方面具有顯著應(yīng)用潛力，將推動(dòng)智能礦山由“自動(dòng)化礦山”向具備自主認(rèn)知與決策能力的“認(rèn)知型礦山”升級(jí)轉(zhuǎn)型。

編輯丨李莎

審核丨趙瑞

煤炭科學(xué)研究總院期刊中心擁有科技期刊21種。其中，SCI收錄1種，Ei收錄5種、CSCD收錄6種、Scopus收錄8種、中文核心期刊9種、中國(guó)科技核心期刊11種、中國(guó)科技期刊卓越行動(dòng)計(jì)劃入選期刊4種，是煤炭行業(yè)最重要的科技窗口與學(xué)術(shù)交流陣地，也是行業(yè)最大最權(quán)威的期刊集群。

期刊簡(jiǎn)介

《智能礦山》（月刊，CN 10-1709/TN，ISSN 2096-9139）是由中國(guó)煤炭科工集團(tuán)有限公司主管、煤炭科學(xué)研究總院有限公司主辦的聚焦礦山智能化領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研用新進(jìn)展的綜合性技術(shù)刊物。

主編：王國(guó)法院士

刊載欄目：企業(yè)/團(tuán)隊(duì)/人物專訪政策解讀視角·觀點(diǎn)智能示范礦井對(duì)話革新·改造學(xué)術(shù)園地、專題報(bào)道等。

投稿網(wǎng)址：www.chinamai.org.cn（期刊中心-作者投稿）

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期刊成果：創(chuàng)刊5年來(lái)，策劃出版了“中國(guó)煤科煤礦智能化成果”“陜煤集團(tuán)智能化建設(shè)成果”“聚焦煤炭工業(yè)‘十四五’高質(zhì)量發(fā)展”等特刊/專題30多期。主辦“煤礦智能化重大進(jìn)展發(fā)布會(huì)”“煤炭清潔高效利用先進(jìn)成果發(fā)布會(huì)”“《智能礦山》理事、特約編輯年會(huì)暨智能化建設(shè)論壇”“智能礦山零距離”“礦山智能化建設(shè)運(yùn)維與技術(shù)創(chuàng)新高新研修班”等活動(dòng)20余次。組建了理事會(huì)、特約編輯團(tuán)隊(duì)、卓越人物等千余人產(chǎn)學(xué)研用高端協(xié)同辦刊團(tuán)隊(duì)，打造了“刊-網(wǎng)-號(hào)-群-庫(kù)”全覆蓋的1+N全媒體傳播平臺(tái)，全方位發(fā)布礦山智能化領(lǐng)域新技術(shù)、新產(chǎn)品、新經(jīng)驗(yàn)。

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